Главная / Очистка воды / Водоочистка / Обеззараживание





Обеззараживание

Под дезинфекцией воды в данном случае мы будем понимать не уничтожение в воде пирогенных микроорганизмов (это значение обычно подразумевается в специальной литературе), а уничтожение и/или удаление их из воды - это позволит расширить набор методов, решающих задачу получения воды, безопасной в микробиологическом плане. Уничтожение  и/или удаление микроорганизмов из воды производят следующими методами:

  • Озонирование воды
  • Обработка воды ультрафиолетом
  • Реагентная дезинфекция (хлорирование)
  • Фильтрация через мембраны (ультрафильтрация, нанофильтрация, обратный осмос)
  • Дистилляция

 

Озонирование воды.

Обеззараживание УФ-излучением рекоменду­ется применять для обработки воды, соответству­ющей требованиям:

  • мутность - не более 2 мг/л (прозрачность по шрифту > 30 градусов);
  • цветность - не более 20 градусов платино-ко- бальтовой шкалы;
  • содержание железа (Fe) - не более 0,3 мг/л (по СанПиН 2.1.4.1074-01) и 1 мг/л (по технологии установок УФ);
  • коли-индекс - не более 10 000 шт./л.

Для оперативного санитарного и технологи­ческого контроля эффективности и надежности обеззараживания воды ультрафиолетом, как и при хлорировании и озонировании, применяется опре­деление бактерий кишечной палочки (БГКП). Их ис­пользование для контроля качества воды, обрабо­танной ультрафиолетом, основывается на том, что основной вид этой группы бактерий Е-коли обла­дает одним из самых больших коэффициентов со­противляемости к этому типу воздействия в общем ряду интеробактерий, в том числе и патогенных

Опыт применения ультрафиолета показывает: если в установке доза облучения обеспечивается не ниже определенного значения, то гарантируется устойчивый эффект обеззараживания. В мировой практике требования к минимальной дозе облуче­ния варьируются в пределах от 16 до 40 мДж/см2. Минимальная доза, соответствующая российским нормативам, - 16 мДж/см2.

Ультрафиолетоввое обеззараживание воды имеет свои достоинства и свои недостатки.

Достоинства:

  • наименее «искусственный» - ультрафиолетовые лучи;
  • универсальность и эффективность поражения различных микроорганизмов - УФ-лучи уничтожают не только вегетативные, но и спорообразующие бактерии, которые при хлорировании обычными нормативными дозами хлора сохраняют жизнеспособность;
  • физико-химический состав обрабатываемой воды сохраняется;
  • отсутствие ограничения по верхнему пределу дозы;
  • не требуется организовывать специальную систему безопасности, как при хлорировании и озонировании;
  • отсутствуют вторичные продукты;
  • не нужно создавать реагентное хозяйство;
  • оборудование работает без специального обслуживающего персонала;
  • в соотношении «качество обеззараживания / цена» метод лучше других.

Недостатки:

  • падение эффективности при обработке плохоочищенной воды (мутная, цветная вода плохо «просвечивается»);
  • периодическая отмывка ламп от налетов осадков, требующаяся при обработке мутной и жесткой воды;
  • отсутствует «последействие», то есть возможность вторичного (после обработки излучением) заражения воды.


Хлорирование воды.

Один из самых старых методов обеззараживания воды - использование веществ, которые при растворении выделяют атомарных хлор - являющийся мощнейшим дезинфектантом - окислителем.

Чаще всего хлорирование производять гипохлоритами (кальция - хлорка и натрия в растворе). Отношение к данному методу дезинфекции в настоящее время весьма неоднозначное. С одной стороны это самый дешевый и эффективный способ дезинфекции, с другой стороны, хлорирование воды имеет ряд существенных недостатков, связанных с биологической опасностью самого хлора и побочных продуктов, которые образуются в воде при хлорировании. Однако, в данном случае, эти недостатки можно рассматривать как технологические ограничения, которые невелируются путем правильного расчета и построения технологической схемы. Так основным приемом является хлорирование воды гипохлоритом натрия для дезинфекции, снижения цветности, окисления железа и марганца и последующее дехлорирование воды от остаточного хлора и других побочных продуктов его использования на фильтрах-сорбентах.

Недостатки хлорирования воды:

Одним из существенных недостатков газообразного хлора считаются повышенные требования к его перевозке и хранению и потенциальный риск здоровью, связанный прежде всего с возможностью образования тригалометанов (ТГМ): хлороформа, дихлорбромметана, дибромхлорметана и бромоформа. Образование тригалометанов обусловлено взаимодействием соединений активного хлора с органическими веществами природного происхождения. Замена газообразного хлора гипохлоритом натрия или кальция для дезинфекции воды вместо молекулярного хлора не снижает, а значительно увеличивает вероятность образования ТГМ. Ухудшение качества воды при применении гипохлорита связано с тем, что процесс образования ТГМ растянут во времени до нескольких часов, а их количество при прочих равных условиях тем больше, чем больше pH. Поэтому наиболее рациональным методом уменьшения побочных продуктов хлорирования является снижение концентрации органических веществ на стадиях очистки воды до хлорирования. Это позволит уменьшить дозу хлора при обеззараживании и не превышать концентрацию побочных продуктов ПДК, которые установлены в пределах 0,06 - 0,2 мг/л и соответствуют современным научным представлениям о степени их опасности для здоровья. Научные исследования, проведенные в США о способности этих веществ вызывать рак, показали их безопасность в указанном выше диапазоне концентраций.

Уменьшение концентраций побочных продуктов хлорирования требует нестандартных решений очистки воды на первичном этапе водоподготовки. Одним из таких решений является технологическая схема с предварительным озонированием воды. Опыт ее применения позволяет сделать вывод, что при этом повышается качество очищенной воды по мутности, цветности, удаляются привкусы и запахи. Предварительное озонирование позволяет существенно уменьшить дозу коагулянта. Вместе с тем, несмотря на российский и зарубежный опыт применения озона в технологии водоподготовки, есть еще множество нерешенных проблем.

Последние исследования показали, что мнение об озонировании как о более безвредном способе обеззараживания воды - ошибочно. Продукты реакции озона с содержащимися в воде органическими веществами представляют собой альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и другие гидроксилированные алифатические и ароматические соединения. Наиболее часто в озонированной воде отмечается присутствие альдегидов (формальдегид, ацетальдегид, глиоксаль, метилглиоксаль).

Существуют, как минимум, три основные причины нежелательного присутствия альдегидов в питьевой воде:

  • альдегиды - высоко биоразлагаемые вещества, и значительное их количество в воде повышает возможность биологического обрастания трубопроводов и увеличивает опасность вторичного загрязнения воды микробиологическими компонентами;
  • некоторые альдегиды обладают канцерогенной активностью и представляют опасность для здоровья людей;
  • вследствие отсутствия эффекта последействия необходимо осуществлять хлорирование на второй ступени обеззараживания питьевой воды, а при этом образовавшиеся в воде альдегиды увеличивают опасность образования хлорорганических побочных продуктов типа хлорцианатхлоральгидрата.

Фильтрация через мембраны (ультрафильтрация, нанофильтрация, обратный осмос):

Один из самых эффективных способов дезинфекции воды, обеспечивающий 99,9% эффективность. Единственным недостатком данного метода является высокая стоимость оборудования.


Дистилляция

В этом случае гибель микроорганизмов наступает при тепловом воздействии в 100оС. Однако некоторые споровые формы микроорганизмов в состоянии выдерживать непродолжительное тепловое воздействие.


Сравнение методов дезинфекции:

  • Каждая из представленных выше технологий, если она применяется в соответствии с нормами, может обеспечить необходимую степень инактивации бактерий, в частности, по индикаторным бактериям группы кишечной палочки и общему микробному числу.
  • По отношению к цистам патогенных простейших высокую степень очистки не обеспечивает ниодин из методов, кроме фильтрации на мембранах. Для удаления этих микроорганизмов рекомендуется сочетать процессы обеззараживания с процессами уменьшение мутности.
  • Озон и ультрафиолет имеют достаточно высокий вируцидный эффект при реальных для практики дозах. Хлорирование менее эффективно по отношению к вирусам.
  • Технологическая простота процесса хлорирования и недефицитность хлора обусловливают широкое распространение именно этого метода обеззараживания.
  • Метод озонирования наиболее технически сложен и дорогостоящ по сравнению с хлорированием и ультрафиолетовым обеззараживанием.
  • Ультрафиолетовое излучение не меняет химический состав воды даже при дозах, намного превышающих практически необходимые. Хлорирование может привести к образованию нежелательных хлорорганических соединений, обладающих высокой токсичностью и канцерогенностью. При озонировании также возможно образование побочных продуктов, классифицируемых нормативами как токсичные (альдегиды, кетоны и другиеалифатические ароматические соединения).
  • Ультрафиолетовое излучение убивает микроорганизмы, но «образующиеся осколки» (клеточные стенки бактерий, грибков, белковые фрагменты вирусов) остаются в воде. Поэтому рекомендуется последующая тонкая фильтрация.
  • Только хлорирование обеспечивает консервацию воды в дозах 0,3-0,5 мг/л, то есть обладает необходимым длительным действием.

x Товар добавлен в корзину.
x На складе недостаточно товара.
Яндекс.Метрика